父母是孩子大腦的建築師和塑造者,科學的教育可以較大程度地開發孩子智力和情感的潛能。尤其對於0到3歲的幼兒,父母需要有一定的時間關注孩子、與其充分交流。這幾乎已經是當代父母的共識。然而現實是,全職工作的父母常常分身乏術,難以給孩子足夠的陪伴。
養育孩子不是在真空的環境中進行。父母往往同時面臨過度工作、經濟問題、教育資源分佈不平衡等各種壓力,得到的説明卻十分有限。父母的焦慮和壓力最終傳導到孩子身上。
達娜·薩斯金德(Dana Suskind)是芝加哥大學外科和兒科學教授,美國兒科學會的成員。她在新書《養育困境》中呼籲父母需要獲得企業、社區和整個社會的資源、關注和支援,比如父母更長時間的帶薪產假、社區和社會擁有良好的保育機構和政策。強大的教育聯盟,才能塑造身心健康和學習能力強大的孩子。
本文摘編自《養育困境:孩子大腦、父母的語言與社會支援》第二章,經出版社授權刊發,較原文有刪節,註釋見原書。小標題為編者所起。
《養育困境:孩子大腦、父母的語言與社會支援》,作者:[美]達娜·薩斯金德(Dana Suskind),譯者:任憶,機械工業出版社,2025年1月。
大腦的奇跡
雖然數十年來我都在離大腦如此之近的地方做手術,但人腦的複雜性和能力還是經常讓我感到驚歎不已。幾年前,我的導師和同事蘇珊·萊文(Susan Levine)的一篇論文就讓我深切體會到這一點。蘇珊是一位語言發展和認知發展專家,她這篇論文的研究對像是一位青春期少女,蘇珊和其他研究人員用C1指代其名,而我叫她夏洛特。
夏洛特出生時患有一種叫作單側積水型無腦畸形(hemihydranencephaly)的罕見疾病,更簡單地說,她只有半個大腦。在出生前,她左腦的血液供應可能就已被切斷,導致大腦無法正常生長和發育。儘管她腦部最基本和最古老的結構(負責呼吸和運動功能等非自主行為的結構)完好無損,左腦卻並未發育,相反,左腦生長的空間裡充滿了腦脊液,所以在她的腦部掃描中,這部分空間是個巨大的黑點。夏洛特腦部缺失的區域是通常負責邏輯、語言和推理功能的區域,可想而知,對這種情況的預後顯然是很難讓人接受的。
想像一下,如果醫生告訴你,你漂亮的新生兒只有半個大腦,你的感想會如何。取代你對她未來所有希望和夢想的將是震驚、悲傷和種種不確定性。你可能會想,即便女兒能活下 來,她也會有嚴重的發育遲緩,在出生之前,她能獨立生活和在世界上茁壯成長的可能性就已經被摧毀了。
但這些事情並沒有在夏洛特身上發生。
在夏洛特14個月大的時候,蘇珊和同事們就開始跟隨關注她,我讀的那篇論文描述了夏洛特前14年的生活。在她十幾歲的時候,她身體右側的運動肌仍有一些輕微的無力癥狀。但除此之外,她似乎不受影響。她後來還從高中畢業,準備上大學。
這怎麼可能呢?
答案就藏在問題所在的地方——夏洛特的大腦里。在我解釋之前,讓我們想想任何孩子大腦的奇跡,而不僅僅是夏洛特的。
以撒·阿西莫夫(Isaac Asimov)說,人腦只有3磅重,但這3磅重的東西“遠比一顆星星要複雜得多”。大腦的凹凸褶皺很脆弱,其堅硬度與一盒軟黃油不相上下,但裡面卻是一個複雜而活躍的世界。大腦是人類思考、學習、獲得成就的指揮中心。
孩子一出生,擺在眼前的就是那張長長的能力清單,上面的所有技能在這個時候就需要開始培養了,這樣,全新的大腦才能得以開發。我記得,在我兩個孩子出生的時候,我都會凝視著他們那張皺巴巴的小臉蛋,想著他們長大後會成為什麼樣的人。我驚歎新生兒有能力和潛力長大成獨特的人,但潛力這個東西是具有不確定性的。雖然從父母那裡遺傳的基因奠定了孩子潛力的一部分主線,但這只是人生故事的一個模棱兩可的底稿。這本書也有很多關於大腦神經可塑性的內容,也就是大腦隨人的經驗而變化的驚人能力。
紀錄片《北鼻異想世界》(The Wonderful World of Babies,2018)現場。
大腦能夠隨著與外界的互動而改變,而且大腦最大的把戲就是它能根據這些經歷重建自身並適應環境,這個能力在給孩子的成長提供了難以想像的機會的同時,也帶來了巨大的風險。正如大腦的某些區域能變得更強健(比如夏洛特就是這樣),這些區域也能變得更脆弱。每個新生兒的大腦都包含了數十億個神經元,但這些神經元之間幾乎沒什麼交流。然而,年幼大腦中的神經元數量會在孩子生命的最初幾個月和幾年中激增,更重要的是,腦細胞之間形成的新連接也會在這段時間激增,估計每秒就能形成100萬條新的連接。
所以,嬰兒每一次新的體驗都是成長的導向,這些經歷包括他們聽到的、看到的、摸到的、嘗到的和聞到的東西,還有大人給的每一次愛撫和依偎、他們唱的搖籃曲或給的指令。你大可把這些經驗看作大腦用這些資訊來微調自身或修改新生兒的人生底稿。每一條信息都會引起電脈衝從一個神經元傳播到下一個神經元,跳過細胞突觸這個間隙。當一系列的神經元有規律地交流時,就會形成神經發展的常規,就像自信且訓練有素的舞伴,可以一起投入輕鬆的音樂節奏中,無須多思考下一個舞步就知道要怎麼跳一樣,所以,神經元之間的電化學信號(也就是神經元之間的交流)就會變得高效順暢。一句格言很好地總結了這個過程:“一起激發的神經元就會連在一起。”
細胞形成連接時,會在大腦的各個部分建起連接神經元的迴路,這些迴路是孩子發展各項技能的基石,孩子掌握的新技能又會反過來影響這些迴路的發展。最開始形成的是處理感覺的基礎迴路。比如,隨著嬰兒越來越會識別面孔,尤其是像父母這樣重要的面孔,位於大腦後部枕葉的視覺皮層就會形成連接,然後,更複雜的迴路也能在此基礎上慢慢建立起來。
由於我是一名人工耳蝸外科醫生,那我就用聽力來解釋一下基本和複雜的迴路之間的連接是如何形成的,還有外界環境對它的影響。聽力正常的新生兒能聽到周圍充斥著的各種各樣的聲音流,在嬰兒長到一歲前,他們主要做的事就是理解聲音流、辨別聲音模式和識別重複的聲音。
電影《當幸福來敲門》劇照。
如果愛和孩子玩的媽媽麗茲,一次又一次地對小傑克說“躲貓貓,小傑克!我看見你啦”,小傑克很快就會聽識自己的名字,而且,他會把“躲貓貓”這個詞與玩耍聯繫在一起。因為聆聽能加強大腦控制聽力的聽覺皮層的迴路,所以,當傑克最終學會說話時,他大腦中位於耳朵上方顳葉的語言區域,在已鋪好路的聽覺回路上,隨著腦神經元的一系列如釋放煙火般的放電活動與其連接,同時也會連接運動區域,這樣小傑克就能照著他一直聽到的這些聲音,自己也發出同樣的聲音。
有一天,當媽媽指著一隻在公園裡追著棍子跑的金毛獵犬說:“看到那隻小狗了嗎?”傑克會叫道:“小狗!”這看起來似乎很突然,但其實再正常不過了。再後來,當傑克開始解讀書上的符號時(比如“字母D代表狗”),大腦就會在他已掌握的語言、聽覺和視覺能力的基礎上建立一個閱讀的迴路。幼教能促進的就是這些新的神經元的產生和神經連接的過程。
然而,在孩子長到3歲左右時,他們的腦神經活動的重要轉變會加快,這就是為什麼生命的頭三年如此重要。隨著腦細胞數量激增,尤其是隨著腦細胞的關係網逐漸建立起來,接下來那些沒有用的神經連接就會在修剪過程中逐漸徹底消失,沒用過的神經纖維會枯萎,然後被重新吸收到腦組織中。修剪神經連接聽起來刺耳,但它其實起到一個很重要的作用——使大腦保持高效,讓孩子在重要的事情上集中注意力,讓本可能混亂棘手的處境變得井井有條。
任何見過2歲小孩在自己的生日聚會上大聲哭鬧的人都知道,年幼的大腦需要外界的幫助來變得有秩序,這樣孩子才能學會如何保持冷靜。所以,通過修剪神經連接這個過程,留下了孩子常用到的腦迴路,這些腦迴路之後會成為堅固可靠的大腦結構。這就是為什麼我們會反覆強調哪些腦神經連接是有用的,哪些是值得保留的。
實際上,修剪神經連接的前提是孩子的大腦有大量可用的神經連接。因為如果剛開始重要的神經連接就沒有形成,那麼它們根本就沒有機會成為大腦最終迴路的一部分。如果外界輸入資訊太少的話,正在發育的大腦就無法得到足夠的刺激,這就是為什麼如果孩子出生在不太活躍的語言環境中,他們就不會和其他孩子有同樣紮實的發展基礎。據我瞭解,這也是為什麼我的一些耳聾患者即便在植入人工耳蝸后,也沒有發展出強大的語言技能的關鍵。
孩子在出生頭幾年會經歷整個生命週期中最大的神經連接的增長和修剪過程,這段時間也是奠定孩子學習和發展基礎的黃金時段。超過85%的大腦總體積是在孩子出生的頭1000 天中建立起來的,這就是孩子的早年經歷如此重要的原因。何況早期經歷對孩子有長遠的影響。
科學家已證明瞭堅固的大腦結構能讓孩子有更強的讀寫能力、推理能力和其他技能,這使孩子能取得更高的學業成就,他們的高中輟學概率也會降低。幼兒發展除了會影響孩子終身的身心健康之外,對輕微肥胖、2型糖尿病和心臟病等疾病也有影響。甚至如果孩子在小時候能接受到高品質的幼教和保育服務,他們成人後的犯罪率會降低,收入也會增加。所以在建立大腦迴路伊始,我們就應該好好幫孩子培養強健的大腦迴路,避免後期的修復。這是因為建立大腦迴路就像在紮實的地基上造房子一樣,剛開始有一個堅實的基礎是很重要的,這樣才可以確保建在上面的東西結實、不會搖晃。
像夏洛特這樣腦結構受損的嬰兒怎麼辦呢?讓人驚歎的是,對於出生時就有大腦缺陷的嬰兒來說,神經可塑性有助於重整大腦健康完整的部分、改善鬆弛的神經元。所以說,夏洛特僅有的那一半大腦需要扛起失去的那一半大腦的職責!她十幾歲時的腦部掃描顯示,她剩下的右腦中決定腦細胞之間交流效率的白質連接比同齡的典型兒童要強得多,因為通常左腦會承接的任務分派給了右腦,所以她受損的大腦得到了彌補,這就是夏洛特僅靠右腦就能取得如此多的成就的原因。她周圍的每個人對此都很驚訝。
電影《當幸福來敲門》劇照。
但這還不是最讓人驚訝的部分。
研究人員把夏洛特的認知功能和對照組中典型發育的孩子進行對比時發現,在大多數認知領域,她都與同齡人保持同步,但在某些領域她甚至超過了他們!當然,取得這樣的成就 需要時間。夏洛特小時候的表達和會意(會話和理解)能力的發展就相當遲緩,但她三歲起就開始讀書並解讀文字。到了中學,雖然她的詞彙量和閱讀理解能力低於平均水準,但她的大部分語言能力在典型範圍內,其中一些語言能力,例如她的解讀和推理能力還高於平均水準。腦損傷讓她付出了代價,但讓人驚訝的是,面對這個逆境,她表現得如此出色。
優化大腦神經可塑性不僅僅是釋放患有先天腦損傷的孩子潛力的關鍵,也是釋放所有孩子潛力的關鍵。優化大腦神經可塑性有兩個關鍵要素,第一個關鍵要素是時機。夏洛特的腦損傷在她還在媽媽肚子里時就存在了。我們已經知道,因為神經可塑性這個驚人的能力,在人的一生,大腦都可以通過形成新的神經元連接來重組自身,而且這個能力在孩子3歲前達到高峰。
當然,當年齡較大的孩子和成人發生重大腦損傷時,他們大腦的調整和適應能力會大大降低,結果也會截然不同。如果夏洛特的腦損傷發生在她十幾歲甚至她成年時,她或許已經去世了,沒有的話,她也肯定會因此受到嚴重影響。但是,因為腦損傷是在她還是嬰兒的時候發生的,所以大腦的迴路有足夠的時間重新安排發展路線,多利用右腦的部分區域,而不是左腦。
夏洛特能取得這番成就的第二個關鍵要素是她出生第一天就融入的成長環境。她的經歷生動地闡釋了當孩子出生在一個支援其潛力發展的環境中,即使先天條件不利,孩子也能取得成功。夏洛特的父母在她10個月的時候才知曉她的病情,我猜想,他們在這之前就已經經常跟她對話,去給她創造一個語言環境。在知曉了夏洛特的病情並瞭解到早期的語言環境對她克服困難的重要性后,他們就開始積極地説明她。
他們確保給夏洛特創造大量的外界刺激和輸入,這包括和她對話、與她互動、給夏洛特溫暖的擁抱等,這些對她最終的大腦發育和行為習得至關重要。除此之外,夏洛特的家人還找了早教干預專業人員幫忙。夏洛特在還是個嬰兒的時候就開始了物理和職業治療,2歲左右就開始了語言治療。這些治療彌補了父母輔助治療的不足,夏洛特的大腦得以在她還小的時候就完成了重新佈局。儘管夏洛特語言起步慢,但她在4歲前基本上已經趕上同齡人了。
夏洛特並不是唯一一個天生就有半個大腦的人,但並不是每個人的故事都像她的一樣。如果你去搜索的話,會發現世界上有許多人多年來都一直沒有意識到自己的大腦還沒有完全形成,他們在世上卻也好好地活著,沒有出現任何問題。《柳葉刀》(The Lancet)2007 年的一篇文章寫道,一個44歲男子失去了大部分大腦,但還過著正常生活,他的核磁共振成像中的黑色缺口比夏洛特的更大。
這樣的故事強調了一個深刻的事實:無論好壞,生命前三年的經歷對孩子有終生的影響。而這三年能給孩子帶來的是機不可失,時不再來的機會。
夏洛特的故事也強調了另一個讓人深感不安的事實,那就是數以百萬計的孩子出生時大腦健全卻被社會遺棄在一旁。他們大腦的“缺陷”不是在子宮內發生的,而是在出生後,社會 沒有給他們好的機會去實現自己的潛能時發生的。
我常常想,如果我們可以目睹嬰兒大腦中每秒能形成的那些驚人的神經連接會怎麼樣。我們是否會更積極主動地在他們身上進行投資?或者,更重要的是,如果我們能目睹有數百萬嬰兒腦子裡沒有形成這些神經連接,在知道其後果的情況下,我們是否會更有動力和熱情,更早採取有目的性的行動?作為整個社會,我們是否會更願意去投資?
紀錄片《北鼻異想世界》(The Wonderful World of Babies,2018)現場。
孩子的腦神經變化不如身體變化那麼明顯,不像他們今天還依偎在你腿上,明天就長太大,抱著連樓梯都上不了。大腦隱藏在頭骨中,它的生長髮育在這個黑匣子中悄然發生。我們可以觀察到孩子的肌肉變強壯、長個兒,但是我們無法目睹大腦連接是否變強。但這並不代表這些連接沒有發生。
當孩子說第一個詞,或者突然能說3個詞的一句話,然後5個詞的一句話,或者認識字母,這些時刻正是因為他們大腦中非凡的腦連接鞏固強壯才得以發生的。如果我們不支持這樣的成長,也不給孩子們成長所需的資源,那就是剝奪他們與生俱來的權利。
貧困會使大腦產生明顯變化
大腦並不知道孩子出生在收入水準或社區如何的家庭,大腦這個拳頭大小、充滿可能性的世界就這麼出現了。但常常,收入或社區最終會對大腦的構建方式產生很大的影響,從而 也會影響孩子的人生軌跡。在所有可能影響大腦發育的因素中,貧困是最有害也是最常見的一種。
當我剛開始瞭解孩子發育的差異時,並不知道自己身處現代流行病的邊緣,這個流行病早在新冠疫情發生前就存在了。在美國,孩子出生在貧困家庭或接近貧困的家庭,也就是生活水平在貧困線200%或以下的家庭的可能性為40%,而這一比例在有色人種的孩子中超過 50%。
根據聯合國兒童基金會的統計,在全球範圍內,孩子生活貧困的可能性是成年人的兩倍多,全球有10億兒童生活貧困(比如缺乏教育機會、住房、健康、營養、衛生設施和水)。研究健康差異的研究人員已經表明,出身貧寒不僅與終身貧困有關聯,還會導致大量不健康的後果,例如出生在貧困家庭的人濫用藥物和患心血管疾病的可能性會更大,總體壽命也會更短。體弱的小嬰兒營養不良很容易就能看出來,貧困不一樣,它對大腦的影響潛移默化,這個影響藏在可愛嬰兒胖乎乎的臉頰和柔軟的皮膚背後,其後果許多年後才會顯現出來。
從廣義上講,我們其實早就知道逆境,尤其是早年逆境會對孩子的發展不利。但直到大約15年前,一些神經科學家才開始認真地探索眾所周知的社會經濟不平等效應會如何改變大腦。其中一位科學家叫金伯莉·諾布爾(Kimberly Noble),和我一樣,是一名兒科醫生。和我一樣,她作為一名研究型科學家走出診所,步入她的患者的世界。我們都相信許多社會弊病的解決方案就在大腦里,而且大腦是每個孩子都能有公平機會的關鍵。
電影《當幸福來敲門》劇照。
金伯莉和其他神經科學家的研究發現令人震驚。雖然孩子之間存在相當大的個體差異,但通常來說,貧困會使大腦產生明顯變化,這使孩子本已艱難的道路雪上加霜——貧困會剝奪孩子的前途。
但我們可以改變這個現實。
金伯莉解釋道,“我們的起點差不多是一樣的”,雖然每個孩子出生時存在遺傳差異,這些差異將決定他們的潛力範圍,但沒有證據表明嬰兒出生家庭的社會經濟地位與其出生時的大腦線路之間存在任何關聯。
這一點我們能這麼清楚,是因為我們可以使用腦電圖(EGG)等技術來記錄和測量影響大腦功能的不同類型的腦電波,這就像竊聽大腦的談話一樣。當嬰兒出生時,你很難看出出生在里約熱內盧貧民窟嬰兒的腦電圖讀數和出生在華爾街投行家庭嬰兒的腦電圖讀數有什麼不同。孩子出生家庭的社會經濟地位所導致的差異在他們長大一些後才會顯現在其腦電圖讀數中,當孩子6到12個月時,腦電圖讀數之間存在的顯著差異表明孩子出生後的生活環境具有十分重要的影響和作用。
這些差異中的一些屬於結構性差異,與大腦的解剖結構有關,比如大腦的大小和形狀。大腦結構就像計算機硬體,它包含處理晶元和必要的電路佈局,以便軟體可以運行。在一項研究中,金伯莉和同事們對1000多名3到20歲的孩子進行了調查,仔細研究了他們大腦結構的詳細測量值。大腦皮層是大腦外表面的薄層細胞,金伯莉認為大腦皮層“在認知上承擔了大部分繁重的工作量”。
大腦皮層是立體的,其體積、厚度和表面積都是可以測量出來的。金伯莉集中注意力研究大腦皮層表面積,這包括大腦凹凸不平褶皺中的各個角落和縫隙,這些區域會在孩子的童年時期逐漸擴展。皮層面積越大,往往表明孩子的認知能力越強,而且金伯莉和同事們發現皮層表面積與家庭的社會經濟因素,特別是父母的教育和家庭收入水平之間有一致性的聯繫。
其他研究也發現了這些大腦功能的差異的存在。我們若是把大腦結構看成計算機硬體,那麼大腦功能就是啟動計算機並要求它搜索文檔或播放視頻。測量大腦功能就是評估大腦如何準確完成任何特定的任務,並了解這些任務會涉及大腦的哪些部分、是否有效、大腦是否可以完成任務。貧窮會讓許多任務變得更難,研究表明,物質上的困難顯然會影響大腦功能的幾個部分:語言、執行功能和記憶力,而這些部分對於決定孩子在學校的發展軌跡至關重要。
正如我自己的工作所證明的那樣,孩子出生後前幾年的經歷很容易影響到孩子的語言能力。我們知道,孩子在日常生活中所接觸到的單詞和對話存在數量和品質上的差異顯著,而 較差的語言環境會反過來影響到大腦語言區域中正在建立的迴路。這些基於語言的差異最終會影響孩子的學習能力。
幼兒時期的經歷似乎也會深刻影響到孩子的執行功能和記憶發展,這兩個功能都是由大腦對壓力非常敏感的同一個區域支援的。太多的貧困兒童都經歷過惡性壓力,這種壓力會影響大腦三個關鍵部分的形成:對記憶非常重要的海馬體,情緒的開關杏仁核,對推理、判斷和自我調節至關重要的前額葉皮層。與有限的語言接觸一樣,對這些重要的大腦區域發育的 負面影響(如壓力)會導致孩子學習成績變差。
電影《當幸福來敲門》劇照。
但是,出生時的貧困是如何導致這些變化的呢?像金伯莉這樣的科學家就試圖找到其中緣由。收入和父母的教育方式能代表很多東西,兩者其一水準較低,通常意味著這個家庭生活在資源較少、污染較多、綜合醫保較少以及犯罪率較高的地區,而且父母通常工作繁忙,很少有時間陪伴孩子。因此,營養不良、惡性壓力、產前健康水準低下、有限的認知刺激等因素都可能是這些研究結果顯示貧困會不利於年幼大腦的罪魁禍首。
可悲的是,早在9個月大時,出身貧困的嬰兒的認知發展測試分數就低於出身富裕的同齡嬰兒。到孩子上幼稚園時,來自貧困家庭的孩子的認知分數可能比來自非貧困家庭的同齡人平均要低60%。簡單地說,這是一場看不見的流行病。孩子的大腦發育存在差異,而這些差異的影響是終身的,對從學業成績到身心健康,再到就業的方方面面都會產生負面影響。
雖然平均而言,以上這些情況都針對出身貧困的孩子,但也有很多孩子不完全處在所述的框架內。但是這種情況不是絕對的,比如許多出身貧困的孩子的大腦皮層表面積較大,許 多出身條件較好的孩子大腦皮層表面積卻較小。無論在哪個種族內,這些差異都存在。
另外,毫無疑問的是,這些不利因素對出身貧困的孩子的影響尤為嚴重。孩子越窮,貧困對他們大腦造成的影響就越嚴重。金伯莉的工作中尤其令人矚目的一點是,所有不利因素中,家庭收入水準低下所造成的影響最糟。但“嬰兒生命第一年”(Baby’s First Years Study)這個專案近期發表了鼓舞人心的研究結果。該專案是金伯莉和她的同事們進行的一項雄心勃勃卻也十分嚴謹的研究,這個項目的參與人員中一些低收入母親每月能獲得津貼來補貼家用,在嬰兒滿1周歲後,得到補助母親的孩子表現出了不同的、更快的大腦活動,這種活動與更強的認知技能相關。
原文作者/[美]達娜·薩斯金德
摘編/荷花
編輯/王菡
導語校對/柳寶慶